高考申論題
112年
[化學工程] 有機化學
第 三 題
📖 題組:
五、推導以下反應機制?並寫出該反應機制的人名反應(name reaction)為何?(每小題5分,共15分) (一) (二) (三)
五、推導以下反應機制?並寫出該反應機制的人名反應(name reaction)為何?(每小題5分,共15分) (一) (二) (三)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (三)
(三)
思路引導 VIP
觀察反應物:該分子含有一個烯丙基(allyl)基團和一個乙烯基(vinyl)基團,藉由氧原子相連,這是一個 allyl vinyl ether(烯丙基乙烯基醚)。條件:加熱。產物:一個 γ,δ-不飽和酮。這非常標準地對應於 [3,3]-雙位向重排反應(sigmatropic rearrangement),即 Claisen rearrangement。仔細追蹤碳骨架:烯丙基末端的雙鍵攻擊乙烯基末端的雙鍵,打斷 C-O 鍵,並將乙烯基的氧轉為碳氧雙鍵。
小題 (一)
(一)
思路引導 VIP
觀察反應物:含有兩個相鄰羥基的雙環結構(即 1,1'-bicyclopentyl-1,1'-diol,屬於鄰二醇 pinacol 類)。條件:酸性(H3O+)。產物:一個環擴張為六員環的螺旋酮(spiro ketone)。這非常明確是 Pinacol rearrangement(頻哪醇重排)。機制需包含:質子化、脫水生成碳陽離子、相鄰碳上的烷基遷移(擴環)、氧原子失去質子生成酮。
小題 (二)
(二)
思路引導 VIP
觀察反應物:左側是一個環狀的共軛二烯(alpha-pyrone, 2-pyrone),右側是一個含有參鍵並帶有吸電子基(酯基)的親雙烯體(DMAD)。條件:加熱。產物:芳香環(鄰苯二甲酸二甲酯)及二氧化碳。這暗示了兩步過程:先發生 [4+2] 環加成反應(Diels-Alder reaction)形成具有橋頭的雙環中間體,隨後因為加熱使得這個不穩定的中間體發生反向環加成(retro-Diels-Alder reaction)釋放穩定且易揮發的 CO2 氣體,並推動反應生成芳香族產物。